【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば建屋内の配管、配線や設備の３次元モデルを生成するようにした３
次元モデル生成システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平４−３６４５７９号公報には、水道、ガス、電気、電話等の配管や配線の系統図と地図との重ね合わせ画面をデジタル情報化して管理する際、スクロール機能または不定型図面を扱うためのメッシュの概念を用いて、デジタル化した施設管理図面とその施設管理図面の隣接状態を示す索引検索部を画面上に同時表示し、その索引検索部を用いて任意の位置の画面を連続して検索するようにしたものがある。

【０００３】また、特開昭５２−４４５３６号公報には、２次元の図形である平面図、正面図及び側面図から立体図を作成する技術が開示されている。 また、特開昭６０−１３４９７９号公報には、３次元図形情報を直感的な感覚で入力できる入力方法として、立体図または異なる方向から見た２枚以上の平面図またはそれらの組み合わせにより構成される３次元図形情報を有する被入力画面をメニューキーと数字キーまたはキーボードを有する図形情報入力装置に配置し、図形情報入力装置に対話形式により、被入力図面の図形情報が存在する平面とその図形情報の代表点を指示して入力し、その入力操作を繰り返すことにより３次元図形情報を図形情報入力装置に入力する技術が開示されている。

【０００４】また、特開昭６２−８４３７６号公報には、上述した特開昭５２−４４５３６号公報と同様に、
３面図を利用しての立体図の作成と、マウス等の入力装置、そしてビューの設定を容易にする技術が開示されている。 また、特開昭６３−１５３７２号公報には、基本物体の形状・構造情報を格納する手段と、基本物体を連結する連結子の連結情報を格納する手段とを有し、基本物体を組み合わせて表現される３次元物体を生成する技術が開示されている。

【０００５】また、特開昭５６−３２１１６号公報には、３面図から立体図を作成する際、３面図を自動追跡し物体の各構成要素の成分を読み取る技術が開示されている。 さらに、特開昭５９−１０６０７１号公報には、
レイヤ構造の概念に基づいて複数の画像を合成することにより新たな画像を作成する技術が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来の技術では、３面図から３次元データを生成する方法や、特別なハードウェアを利用してデータ入力をしていたため、特殊な技術や、特別な入力装置が必要であり、３次元図面の生成作業が複雑となり、また、高価な機械が必要であった。

【０００７】この発明は上述した従来例に係る問題点を解消するためになされたもので、３次元モデルの初期データを既存の系統図と平面図から合成して３次元モデルを容易に作成することができる３次元モデル生成システムを得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る３次元モデル生成システムは、建屋の配管、配線や設備に関する図面情報を編集して記憶し管理する設備図面サブシステム、建屋の配管、配線や設備の属性情報を入力して記憶し管理する設備台帳サブシステム、及び建屋の配管、配線や設備に関する資料情報を編集して記憶し管理する資料サブシステムを有する設備資産管理システムと、この設備資産管理システムにより管理された図面、台帳、資料の各データに基づいて建屋の配管、配線や設備に関する幾何学的情報をもつフロア単位の平面図とフロア間の論理的接続情報をもつ系統図とから建屋内の３次元的な配管、配線や設備の幾何学的情報及び接続情報を表現する３次元モデルを生成する３次元モデル化システムとを備えたものである。

【０００９】また、上記３次元モデル化システムに、操作画面上で建屋の配管、配線や設備の経路を指示することにより、上記設備資産管理システムのサブシステムを起動し、指示した配管、配線や設備等に関係するデータを表示し、編集する機能を備えたことを特徴とするものである。

【００１０】また、上記３次元モデル化システムと上記設備資産管理システムの設備台帳サブシステムとに、互いにリンクされかつ相互に関係付けられるデータを保持するデータテーブルを備え、相互に関係するテーブルでデータが変更された場合に、他方のシステムが管理するデータを自動的に更新することを特徴とするものである。

【００１１】また、上記３次元モデル化システムに、表示画面上で３次元モデルの特定の設備の接続状況をハイライト表示する表示機能を備えたことを特徴とするものである。

【００１２】さらに、上記３次元モデル化システムに、
生成された３次元モデルに対して計測と干渉チェックを行うアプリケーション機能を備えたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】この発明に係る３次元モデル生成システムにおいては、建屋の配管、配線や設備に関する図面情報を編集して記憶し管理する設備図面サブシステム、建屋の配管、配線や設備の属性情報を入力して記憶し管理する設備台帳サブシステム、及び建屋の配管、配線や設備に関する資料情報を編集して記憶し管理する資料サブシステムを有する設備資産管理システムと、この設備資産管理システムにより管理された図面、台帳、資料の各データに基づいて建屋の配管、配線や設備に関する幾何学的情報をもつフロア単位の平面図とフロア間の論理的接続情報をもつ系統図とから建屋内の３次元的な配管、配線や設備の幾何学的情報及び接続情報を表現する３次元モデルを生成する３次元モデル化システムとを備えたことにより、３次元モデルの初期データを既存の系統図と平面図から合成して３次元モデルを容易に作成することができる。

【００１４】また、上記３次元モデル化システムに、操作画面上で建屋の配管、配線や設備の経路を指示することにより、上記設備資産管理システムのサブシステムを起動し、指示した配管、配線や設備等に関係するデータを表示し、編集する機能を備えたことにより、関係データを呼び出す場合にそのデータの所在をユーザが意識する必要がなく呼び出して表示及び編集することができる。

【００１５】また、上記３次元モデル化システムと上記設備資産管理システムの設備台帳サブシステムとに、互いにリンクされかつ相互に関係付けられるデータを保持するデータテーブルを備え、相互に関係するテーブルでデータが変更された場合に、他方のシステムが管理するデータを自動的に更新することにより、相互に関係するデータテーブルでデータが変更された場合、他方のシステムが管理するデータを自動的に更新することができ、
データの整合性を確保することができる。

【００１６】また、上記３次元モデル化システムに、表示画面上で３次元モデルの特定の設備の接続状況をハイライト表示する表示機能を備えたことにより、検索結果等を強調表示することができる。

【００１７】さらに、上記３次元モデル化システムに、
生成された３次元モデルに対して計測と干渉チェックを行うアプリケーション機能を備えたことにより、精度が測定可能になり、新規設備の配置検討を行うことができる。

【００１８】

【実施例】

実施例１． この実施例１では、設備資産管理システムによって管理される設備データを利用して、建築設備における配管、配線や設備について、幾何学的情報をもつフロア単位の平面図とフロア間の論理的接続情報をもつ系統図とから、建屋内の３次元的な配管、配線や設備の幾何学的情報及び接続情報を表現する３次元設備モデルを容易に生成し、管理設備の３次元的な検証や、設計業務を効率的に行うものである。

【００１９】図１は上記設備資産管理システムの概念を示す図である。 設備資産管理システムは、設備配置図、
地形図等の図面や設備の台帳情報、これらに付随する文書・写真・画像等のマルチメディア情報を統合管理し、
設備資産管理の効率化を図ることを目的としたもので、
図１に示すように、図面１ａ、台帳１ｂ、写真１ｃ、文書１ｄ等各設備データ１を扱うために、図面の入力・管理・編集・出力機能を有し、建屋の配管、配線や設備に関する図面情報を編集して記憶し管理する設備図面サブシステム２Ａ、台帳の入力・管理・編集・出力機能を有し、建屋の配管、配線や設備の属性情報を入力して記憶し管理する設備台帳サブシステム２Ｂ、これらに付随する文書・写真・画像等マルチメディア情報の入力・管理・編集・出力機能を有し、建屋の配管、配線や設備に関する資料情報を編集して記憶し管理する資料サブシステム２Ｃの３つのサブシステムを有機的に結合することにより構成される。 なお、設備データベース３として、設備図面サブシステム２Ａ、設備台帳サブシステム２Ｂ及び資料サブシステム２Ｃがそれぞれ管理する設備図面データベース３ａ、設備台帳データベース３ｂ及び資料データベース３ｃを有する。

【００２０】また、上記設備資産管理システム２の操作フローについて説明する。 システムの開始は、設備資産管理システム２へのログインにより開始される。 ログインの後は、設備図面サブシステム２Ａ・設備台帳サブシステム２Ｂ・資料サブシステム２Ｃのいずれかの選択が行われる。 例えば、設備図面サブシステム２Ａの選択が行われた場合には、設備図面の入力・編集・管理・出力のいずれかの選択が行われる。

【００２１】そして、設備図面編集が選択された場合には、設備図面編集のメニューが表示され、設備図面編集に準備された機能を利用することができる。 この設備図面編集機能を利用して台帳の登録・集計・編集や資料の表示を行うことができる。 これらは設備図面サブシステム２Ａから他のサブシステムに起動依頼を発行することにより行われる。 また、設備図面出力が選択された場合には、設備図面出力のプログラムが起動する。

【００２２】ログインの後に、上記設備台帳サブシステム２Ｂが選択された場合には、設備台帳データベース３
ｂにあるデータを用いて入力・編集・管理・出力の処理を行うことができる。 詳細な集計を行う場合には、表計算プログラムがさらに起動する。 また、入力を行う場合には、入力のプログラムが起動し、編集を行う場合には、編集のプログラムが起動される。 さらに、編集のプログラムから資料の表示を行うことができる。 これらは設備台帳サブシステム２Ｂから資料サブシステム２Ｃに起動依頼を発行することにより行われる。

【００２３】次に、ログインの後に、資料サブシステム２Ｃが選択された場合には、文書処理・表処理・グラフ処理・図形処理・イメージ処理・印刷処理の各処理の入力・編集・管理・出力の機能が選択可能となり、各処理のプログラムが起動される。 各プログラムの処理フローについて図２を参照して説明する。 設備図面サブシステム２Ａ・設備台帳サブシステム２Ｂ・資料サブシステム２Ｃの各サブシステムには、上述したような各機能を備えている。 各プログラムは、単体で起動することも可能であるが、一方のサブシステムから、他方のサブシステムに対して、プログラムの起動を依頼することも可能である。

【００２４】図２は上記設備図面サブシステム２Ａから上記設備台帳サブシステム２Ｂへの台帳の登録（追加）
・台帳の編集・属性集計機能、及び上記資料サブシステム２Ｃを用いた上記設備台帳サブシステム２Ｂの関連資料検索の各機能の説明図である。 設備台帳サブシステム２Ｂにある属性データの登録（追加）、編集及び属性集計はコミュニケーションスーパバイザ機能（ＣＳＶ）を介して設備図面サブシステム２Ａから設備台帳サブシステム２Ｂに対して行うことができる。 設備台帳サブシステム２Ｂに送られて来た設備ＩＤを元に台帳を検索し、
検索した属性データに対して入力、編集あるいは集計処理を行う。

【００２５】また、関連資料の検索を行う場合は、設備台帳サブシステム２Ｂから資料サブシステム２Ｃにメッセージを送ることにより設備台帳サブシステム２Ｂにある設備の属性検索が行い得る。 設備台帳サブシステム２
Ｂからは検索する条件が入力され、その入力条件が検索依頼メッセージとして資料サブシステム２Ｃに送られる。 資料サブシステム２Ｃはメッセージにより送られて来た条件に基づいて属性を検索し、その結果を表示する。

【００２６】次に、図３は３次元モデル化システムとしての３次元配管システム及び上述した図１に示す設備資産管理システムを備える３次元モデル生成システムの概念を示す具体的なシステム構成図である。 ３次元配管システム１０は、上記設備資産管理システム２により管理された図面・台帳・資料の各設備データを有効活用し、
建築設備における配管、配線や設備について、幾何学的情報をもつフロア単位の平面図とフロア間の論理的接続情報をもつ系統図とから、建屋内の３次元的な配管、配線やフロアの幾何学的情報及び接続情報を表現する３次元設備モデルを容易に生成し、管理設備の３次元的な検証や設計業務を効率的に行うものである。 また、この３
次元配管システム１０は、設備資産管理システム２と有機的に結合されることにより設備資産管理システム２の機能をも包含することができる。

【００２７】そして、この３次元モデル生成システムとしては、図４に示すように、本体装置１０１と、ディスプレイ装置１０２と、キーボード１０３と、マウス１０
４と、イメージリーダ装置１０５と、プロッタ装置１０
６とを有するハードウエア構成を備えている。

【００２８】以下、上記３次元配管システム１０の操作フローを説明する。 まず、システムの開始はログインにより開始される。 上記３次元配管システム１０には、図３に示すように、３次元配管データベース３０との間で入力・編集・表示・検索・台帳の機能を選択することができると共に、操作画面上で建屋の配管、配線や設備の経路を指示することにより、上記設備資産管理システム２のサブシステムを起動し、指示した配管、配線や設備等に関係するデータを表示し、編集する機能を備えて、
関係データを呼び出す場合にそのデータの所在をユーザが意識する必要がなく呼び出して表示及び編集することができる。

【００２９】ここで、上記入力機能が選択された場合には、設備資産管理システム２の設備図面サブシステム２
Ａにて管理される幾何学的情報をもつフロア単位の平面図とフロア間の論理的接続情報をもつ系統図から建屋内の３次元的な配管、配線や設備の幾何学的情報及び接続情報を表現する３次元設備モデルを容易に生成し表示することができる。

【００３０】また、上記編集機能が選択された場合には、配管編集・機器編集・建屋編集・背景編集・フロア編集の各処理を行うことができる。 各編集機能には、 配管編集・・・分割・分岐点生成・追加・移動・配管化・接続 機器編集・・・削除・追加・３次元化 建屋編集・・・建屋化 背景編集・・・追加 フロア編集・・移動 といった機能を持ち、各設備単位を編集・追加を容易にするための機能がある。

【００３１】ここで、各設備単位の分類としては、図５
に示すように、設備として認識されるものとして配管及び機器、建屋として認識されるものとして建屋、建屋または設備としても認識されないものとして背景画がある。

【００３２】また、表示機能が選択された場合には、上記入力機能で生成された３次元設備モデルを、図６に示すように、ワイヤーフレームまたはスケルトンに表示を切り替えることができる。 また、検索機能が選択された場合には、上記入力・編集機能により完成された３次元設備モデルを用いて、経路検索・干渉チェック・計測を行うことができる。 さらに、台帳機能が選択された場合には、台帳の登録・集計・編集・資料の表示を行うことができ、これらは設備図面サブシステム２Ａから他のサブシステムに起動依頼を発行することにより行われる。

【００３３】また、上記３次元配管システム１０と上記設備資産管理システム２の設備台帳サブシステム２Ｂにおいては、お互いに影響を与え合うデータを保持している。 相互に関係するデータを変更した場合、他方のシステムが管理するデータを自動的に更新する。 これにより、データの整合性を確保し、形状の自動修正を行うことができる。

【００３４】すなわち、設備台帳サブシステム２Ｂと３
次元配管システム１０に、例えば、図７に示すようになデータテーブル２１と１１をもつことにより、上記設備台帳サブシステム２Ｂの形状に関するデータが変更された場合、それに関連する３次元設備モデルの形状が自動的に変更される。 以下の例では、図７に示すように、上記設備台帳サブシステム２Ｂと上記３次元配管システム１０のデータはそれぞれ資産番号とＩＤでリンクされ、
かつ２つのデータには直径と長さという２つの項目で関係付けられる。

【００３５】次に、上記３次元配管システム１０の処理フローを図８を参照して説明する。 各プログラムは単体で起動することも可能であるが、一方のサブシステムから、他方のサブシステムに対してプログラムの起動を依頼することも可能である。 続いて、上記のような設備資産管理システム２によって管理される設備データを利用して、３次元管理モデルを生成する方法について説明する。

【００３６】図８は上記３次元配管システム１０の入力・編集・表示・検索機能と上記設備台帳サブシステムへの台帳機能及び上記資料サブシステムへの資料表示機能の説明図である。 ここで、上記３次元配管システム１０
としては、操作画面上で建屋の配管、配線や設備の経路を指示することにより、上記設備資産管理システム２のサブシステムを起動し、指示した配管、配線や設備等に関係するデータを表示し、編集する機能を備えて、関係データを呼び出す場合にそのデータの所在をユーザが意識する必要がなく呼び出して表示及び編集することができる。

【００３７】上記３次元配管システム１０の入力機能としては、画面入力の入力依頼をコミュニケーションスーパバイザ機能（ＣＳＶ）を介して上記設備図面サブシステム２Ａに対し行い、これに基づき上記設備図面サブシステム２Ａで図面出力が行われ、該設備図面サブシステム２Ａからの図面転送を受けて図面表示を行う。

【００３８】また、編集機能としては、配管編集、機器編集、建屋編集、背景編集、フロア編集が自己システム内で行われ、同様に、表示機能としてのスケルトン表示機能及びワイヤフレーム表示機能、検索機能としての経路検索機能と干渉チェック機能及び計測機能が自己システム内で行われる。

【００３９】ここで、特に、上記３次元配管システム１
０の表示機能には、表示画面上で３次元モデルの特定の設備の接続状況を表示色を変更してハイライト表示するようにして検索結果等を強調表示すると共に、シミュレーションや解析作業を容易なものとする。 また、生成された３次元モデルに対して計測と干渉チェックを行うアプリケーション機能により、例えば壁と設備との選択位置による最短距離や２設備間の選択位置による最短距離を計測し、その最短距離でのチェックによって建屋と設備、設備と設備との干渉チェックを行うことにより、精度が測定可能になり、新規設備の配置検討を行うことができるようになされている。

【００４０】また、台帳機能としては、３次元配管システム１０から上記設備資産管理システム２の設備台帳サブシステム２Ｂにコミュニケーションスーパバイザ機能を介してそれぞれ起動依頼を行うことによりなされる。
また、資料表示機能としては、上記設備台帳サブシステム２ｂから上記資料サブシステム２ｃに表示依頼を行うことにより資料サブシステム２ｃにより関係資料の表示がなされる。

【００４１】次に、上記設備資産管理システム２により管理される設備データを利用して、３次元配管モデル１
０の生成方法について説明する。 図９は上記設備資産管理システム２の設備図面サブシステム２Ａにおいて管理されるある建屋のフロア平面図である。 図９において、
８１はダクト等の設備の線路、８２は空気調和機等の設備、８４は柱を示す。 この図９に示すフロア平面図に対して、３次元配管モデルとして扱うためには、図１０に示すフロア平面図のように、次のような修正を行う。 （１）． 経路（ダクト）８１はその中心線のみに変更する。 （２）． 設備（空気調和機）８２、経路はブロック化する。 （３）． 設備と経路の接続点（図９に符号８３で示す）
を付加する。 （４）． 配管の分岐点は、配管を分割しておく。 このような修正作業の結果を図１０に示す。

【００４２】そして、次に、図１１に示すように、ｘｙ
ｚ座標系の中に取り入れ、上記３次元配管システム１０
の入力機能にて、図面の入力方向（ｘ−ｙ，ｙ−ｚ，ｘ
−ｚ平面のいずれか）、平面の高さ、及びフロア番号を指定すると、３次元配管システム１０に上記設備資産管理システム２において管理される平面が入力される。 管理対象となる建屋の各平面図および系統図を入力を完了すると、最後に、各フロア間の配管・配線の接続壁・柱の生成、設備の３次元化を行い、図１２に示すような３
次元配管モデルを完成させる。 これらは、上述した上記３次元配管システム１０の編集機能にて行う。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、建屋の配管、配線や設備に関する図面情報を編集して記憶し管理する設備図面サブシステム、建屋の配管、配線や設備の属性情報を入力して記憶し管理する設備台帳サブシステム、及び建屋の配管、配線や設備に関する資料情報を編集して記憶し管理する資料サブシステムを有する設備資産管理システムと、この設備資産管理システムにより管理された図面、台帳、資料の各データに基づいて建屋の配管、配線や設備に関する幾何学的情報をもつフロア単位の平面図とフロア間の論理的接続情報をもつ系統図とから建屋内の３次元的な配管、配線や設備の幾何学的情報及び接続情報を表現する３次元モデルを生成する３次元モデル化システムとを備えたことにより、設備資産管理システムによって管理される設備データを利用して、３次元モデルの初期データを既存の系統図と平面図から合成して３次元モデルを容易に作成することができ、シミュレーションや解析による３次元的な検証を容易なものとすることができるという効果がある。

【００４４】また、上記３次元モデル化システムに、操作画面上で建屋の配管、配線や設備の経路を指示することにより、上記設備資産管理システムのサブシステムを起動し、指示した配管、配線や設備等に関係するデータを表示し、編集する機能を備えたことにより、関係データを呼び出す場合にそのデータの所在をユーザが意識する必要がなく呼び出して表示及び編集することができるという効果がある。

【００４５】また、上記３次元モデル化システムと上記設備資産管理システムの設備台帳サブシステムとに、互いにリンクされかつ相互に関係付けられるデータを保持するデータテーブルを備え、相互に関係するテーブルでデータが変更された場合に、他方のシステムが管理するデータを自動的に更新することにより、相互に関係するデータテムでデータが変更された場合、他方のシステムが管理するデータを自動的に更新することができ、データの整合性を確保することができるという効果がある。

【００４６】また、上記３次元モデル化システムに、表示画面上で３次元モデルの特定の設備の接続状況をハイライト表示する表示機能を備えたことにより、検索結果等を強調表示することができ、シミュレーションや解析作業を容易なものとすることができるという効果がある。

【００４７】さらに、上記３次元モデル化システムに、
生成された３次元モデルに対して計測と干渉チェックを行うアプリケーション機能を備えたことにより、精度が測定可能になり、新規設備の配置検討を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例に係る設備資産管理システムの概念的な構成図である。

【図２】 図１の一方のサブシステムから他方のサブシステムに対するプログラムの起動による台帳の登録、編集、属性集計、関連資料検索の各機能を説明する説明図である。

【図３】 この発明の一実施例に係る３次元モデル生成システムの概念的な構成図である。

【図４】 図３に示す３次元モデル生成システムのハードウエア構成図である。

【図５】 ３次元モデルの各設備単位の分類を説明する説明図である。

【図６】 図３に示す３次元モデル生成システムによる３次元モデルの表示機能の説明図である。

【図７】 図３の設備資産管理システムの設備台帳サブシステムと３次元配管システムに備えられるデータテーブルの内容の説明図である。

【図８】 図３に示す３次元配管システムの処理フローの説明図である。

【図９】 図３に示す設備資産管理システムにおいて管理される建屋のフロア平面図である。

【図１０】 図９に示す平面図に対して３次元配管モデルとして扱うためのい修正を行った後の平面図である。

【図１１】 図１０に続く３次元平面に対する各平面図の入力を説明する説明図である。

【図１２】 図１１に続く各平面図及び系統図の入力の完了による３次元モデルの完成図面を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 設備データ、２ 設備資産管理システム、２Ａ 設備図面サブシステム、２Ｂ 設備台帳サブシステム、２
Ｃ 資料サブシステム、１０ ３次元配管システム、１
１ ３次元配管システムのデータテーブル、２１ 設備台帳サブシステムのデータテーブル、８１ ダクト（線路：配管：配線）、８２ 設備（空気調和機）、８３
接続点、８４ 柱。